kajian penggunaan bundwall untuk kesetabilan …
TRANSCRIPT
KAJIAN PENGGUNAAN BUNDWALL UNTUK KESETABILAN LERENG
DISPOSAL KUTAI BARAT KALIMANTAN TIMUR
Disusun Oleh
FERRY ARDINATA
41402A0032
FAKULTAS TEKNIK
JURUSAN TEKNIK PERTAMBANGAN
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MATARAM
2019
TUGAS AKHIR
KAJIAN PENGGUNAAN BUNDWALL UNTUK KESETABILAN LERENG
DISPOSAL KUTAI BARAT KALIMANTAN TIMUR
Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Ahli Madya
Pada Program Studi D-III Teknik Pertambangan Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Mataram
Disusun Oleh
FERRY ARDINATA
41402A0032
FAKULTAS TEKNIK
JURUSAN TEKNIK PERTAMBANGAN
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MATARAM
2019
ii
iii
iv
v
RINGKASAN
Lereng adalah suatu bidang di permukaan tanah yang menghubungkan
permukaan tanah yang lebih tinggi dengan permukaan tanah yang lebih rendah.
Lereng dapat terbentuk secara alami dan dapat juga dibuat oleh manusia. ( DAS
1994).
Dalam penelitian ini metode yang digunakan terdiri dari 3 (tiga) tahap
yaitu, pra lapangan, lapangan, dan pasca lapangan. Tahap pra lapangan meliputi
pengumpulan data studi literatur dan interpretasi data sekunder. Tahap lapangan
meliputi penyondiran dan sampel tanah . Tahap pasca lapangan meliputi analisis
laboratorium. Untuk melakukan analisis stabilitas lereng digunakan program
SLIDE 6.0.
Berdasarkan hasil analisis kesetabilan lereng tunggal pada jenjang 20
meter setengah jenuh dengan sudut 60°. Nilai (FK) dari Clay a (1.409 ), nilai
(FK) dari Sand (2,016), nilai (FK) dari Clay b (3,664), nilai (FK) dari Clay c
(3,208), dan (FK) dari Mixing undistrub (2,165). Lereng tunggal dengan jenjang
25 meter kondisi setengah jenuh sudut 60°. Nilai (FK) dari Clay a (1,238), nilai
(FK) dari Sand (1,828), nilai (FK) Clay b (2,233), nilai (FK) dari clay c (2,885),
dan nilai (FK) dari Mixing undistrub (1,922). Lereng tunggal dengan tinggi 20
meter kering dengan sudut 65°. Nilai (FK) dari Clay a (1,343), nilai (FK) dari
Sand (1,876), niali (FK) dari Clay b (2,312), nilai (FK) dari Clay c (2,985), dan
nilai (FK) drai Mixing undistrub (1,937). Lereng tunggal dengan tinggi 25 meter
kering dengan sudut 65°. Nilai (FK) dari Clay a (1,200), nilai (FK) dari Sand
(1,688), nilai (FK) dari Clay b (2,091), nilai (FK) Clay c (2,703), dan niali (FK)
dari Mixing undistrub (1,761). Berdasarkan hasil analisis lereng keseluruhan
disposal pada tinggi 35 meter dengan sudut 29° pada kondisi setengah jenuh dan
kering dalam kondisi aman dengan nilai FK 1,811 yang setengah jenuh dan nilai
FK 2,902 kering (FK > 1,300).
Kata kunci: penyondiran ,lereng tunggal, lereng keseluruhan,
, faktor keamanan.
vi
ABSTRACT
Slope is a plane at the ground surface that connects higher ground surface
with lower ground level. Slopes can be formed naturally and can also be made by
humans. (DAS 1994).
In this study the method used consisted of 3 (three) stages, namely, pre-
field, field and post-field. The pre-field stage includes the collection of literature
study data and the interpretation of secondary data. The field stage includes soil
sampling and sampling. The post-field stage includes laboratory analysis. To do
slope stability analysis, SLIDE 6.0 is used.
Based on the results of the analysis of the stability of a single slope at a
level of 20 meters and half saturated with an angle of 60 °. Value (FK) of Clay a
(1,409), value (FK) of Sand (2,016), value (FK) of Clay b (3,664), value (FK) of
Clay c (3,208), and (FK) of Mixing undistrub (2,165). Single slope with a 25
meter level with a condition of half saturation angle of 60 °. The (FK) value of
Clay a (1,238), the value (FK) of Sand (1,828), the Clay (FK) value of b (2,233),
the value (FK) of clay c (2,885), and the value (FK) of the Mixing Undistrub
(1,922). A single slope with a height of 20 meters is dry with an angle of 65 °.
Value (FK) of Clay a (1,343), Value (FK) of Sand (1,876), value (FK) of Clay b
(2,312), value (FK) of Clay c (2,985), and value (FK) of Mixing and Mixing
undistrub (1,937). Single slope with a height of 25 meters dry with an angle of 65
°. The (FK) value of Clay a (1,200), the value (FK) of Sand (1,688), the value
(FK) of Clay b (2,091), the value of (FK) Clay c (2,703), and the value (FK) of the
Mixing Undistrub (1,761). Based on the results of the analysis of the overall slope
of disposal at a height of 35 meters with an angle of 29 ° in half-saturated and dry
conditions in safe conditions with a FK value of 1.811 which is half-saturated and
FK value of 2.902 dry (FK> 1,300).
Keywords: conditioning, single slope, overall slope,safety factor
vii
KATA PENGANTAR
Alhamdulillah puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT
karena berkat rahmat dan hidayah-Nya penulis dapat menyelesaikan laporan tugas
akhir yang berjudul “KAJIAN PENGGUNAAN BUNDWALL
UNTUK KESETABILAN LERENG DISPOSAL KUTAI BARAT
KALIMANTAN TIMUR”
Perkenankanlah penulis menyampaikan ucapan terima kasih yang setinggi
- tingginya kepada:
1. Bapak Drs. H. Arsyad Abd. Gani, M.Pd selaku rector Universitas
Muhammadiyah Mataram.
2. Bapak Isfanari ST., MT selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas
Muhammadiyah Mataram.
3. Ibu Diah Rahmawati, ST., Msc selaku Wakil Dekan Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Mataram.
4. Ibu Alpiana, ST., MT, Eng selaku Kepala Jurusan Teknik Pertambangan
Universitas Muhammadiyah Mataram.
5. Bapak Dr. Barlian Dwinagara selaku Pimpinan CV Mineral & Coal
Studio.
6. Bapak Billy selaku Kordinator Lapangan Geoteknik CV Mineral & Coal
Studio di PT. Borneo Olah Sarana Sukses.Tbk.
7. Bapak Lory selaku koordinator lapangan PT. Borneo Olah Sarana
Sukses.Tbk.
8. Ayahanda M. saad dan Ibunda Sumarni yang selalu memberikan doa di
setiap waktunya, memotivasi, memberikan semangat dan membiayai
penulis selama menuntut ilmu.
9. Kakak–kakak tercinta Ratna dan Julaini yang selalu memberikan semangat
dalam penyusunan laporan tugas akhir ini.
10. Teman–teman tambang Universitas Muhammadiyah Mataram Angkatan
2014 yang banyak membantu serta memberikan semangat kepada penulis.
Semoga Allah SWT memberikan balasan yang berlipat ganda kepada
semua pihak yang telah membantu dalam menyelesaikan laporan ini.Penulis
viii
menyadari dalam penulisan laporan ini masih banyak kekurangan dan jauh dari
kata sempurna.Penulis mengharapkan kritik dan saran yang sifatnya membangun
dari semua pihak dan semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi penulis dan
pembaca.
Mataram, Agustus 2019
Penulis,
Ferry Ardinata
ix
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ...................................................................................................... i
HALAMAN PERSETUJUAN.......................................................................................... iii
HALAMAN PENGESAHAN ...........................................................................................
HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN ...........................................................................
RINGKASAN ............................................................................................................... iv
ABSTRACK .................................................................................................................. v
KATA PENGANTAR ..................................................................................................... vi
DAFTAR ISI ................................................................................................................. vii
DAFTAR GAMBAR ...................................................................................................... ix
DAFTAR TABEL ........................................................................................................... x
BAB I PENDAHULUAN ............................................................................................... 1
1.1 Latar Belakang ..................................................................................... 2
1.2 Rumusan Masalah ................................................................................ 2
1.3 Tujuan Penelitian .................................................................................. 2
1.4 Manfaat Penelitian ................................................................................ 2
1.5 Batasan Masalah ................................................................................... 2
1.6 Tahapan Penelitian ............................................................................... 3
1.6.1 Pra Lapangan ............................................................................... 3
1.7 Tahapan Lapangan ........................................................................................ 3
1.8 Paska Lapangan ............................................................................................. 4
1.8.1 Analisis Laboratorium ........................................................................... 4
1.8.2 Pengolahan Data .................................................................................. 7
1.8.3 Analisis Kesetabilan Lereng .................................................................. 7
1.8.4 Nilai Faktor Keamanan...................................................................... 8
1.9 Lokasi Penelitian ............................................................................................ 8
1.10 Bagan Alir Penelitian ..................................................................................... 10
BAB II TUJUAN UMUM ....................................................................................... 11
2.1 Fisiografi Regional ............................................................................................ 11
2.2 Geologi Regional .............................................................................................. 12
2.3 Statigrafi Regional ......................................................................................... 15
x
BAB III DASAR TEORI .......................................................................................... 16 3.1 Konsep Kesetabilan Lereng .............................................................................. 17
3.1.1 Faktor-Faktor Kemantapan Lereng ......................................................... 17
3.2 Faktor yang Mempengaruhi Kesetabilan Lereng ............................................... 19
3.3 Cara Cara Menstabilkan Lereng ....................................................................... 20
3.4 Prinsif Dasar Metode Fellenius ........................................................................ 21
3.5 Lereng Disposal ................................................................................................ 21
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ...................................................................... 22
4.1 Alat dan Bahan ..................................................................................... 22
4.2 Penyusunan Laporan ............................................................................ 22
4.3 Penyondiran dan sampling geoteknik……………………………….. 22
4.3.1 Hambatan Konus ...................................................................... 23
4.4 Hasil Pengujian Laboratorium ............................................................... 25
BAB V PEMBAHASAN ......................................................................................... 36
5.1 Sifat Fisik dan Mekanik Tanah di Lokasi Penelitian untuk Parameter
dalam Menentukan Pemodelan Geoteknik ........................................... 36
5.2 Pemodelan Geoteknik ........................................................................... 37
5.2.1 Analisis Stabilitas Lereng Tunggal (Single Slope) ............................... 39
5.2.2 Analisis Stabilitas Lereng Keseluruhan (Overall Slope) ....................... 44
BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN ....................................................................... 47
6.1 Keseimpulan .................................................................................................. 47
6.2 Saran ............................................................................................................. 48
DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................................
LAMPIRAN ..................................................................................................................
xi
DAFTAR GAMBAR
1.1 Peta lokasi penelitian. ........................................................................... 9
1.2 Bagan alir penelitian ............................................................................. 10
2.1 Peta sebaran cekungan mengandunng batubara, minyak dan gas bumi di
Indonesia (Koesoemadinata dan Pulunggono, 1997) ......................... 12
2.2 Korelasi litologi cekungan kutai, barito dan tarakan ........................... 14
2.3 Cekungan tektonik regional kalimantan............................................... 14
2.4 Peta geologi regional wilayah penelitian ............................................. 19
2.5 Kolom stratigrafi cekungan kutai (huffco, 1972) ................................. 19
5.1 Analisis stabilitas lereng pada kondisi setengah jenuh dengan litologi clay
a, tinggi jenjang 25 m dan sudut 60° .................................................... 44
5.2 Analisis stabilitas lereng pada kondisi setengah jenuh dengan litologi clay
a, tinggi jenjang 35 m dan sudut 29° .................................................... 46
xii
DAFTAR TABEL
4.1 Interpretasi Hasil Sondir Titik 4 .......................................................... 24
4.2 Interpretasi Hasil Sondir Titik 12 ........................................................ 24
4.3 Interpretasi Hasil Sondir Titik 19 ........................................................ 25
4.4 Hasil pengujian sifat fisik, Geser langsung dan uji kuat tekan uniaksial.. 31
4.5 Hasil pengujian sifat fisik, Geser langsung dan uji kuat tekan uniaksial
lanjutan ................................................................................................ 32
4.6 Hasil pengujian sifat fisik, Geser langsung dan uji kuat tekan uniaksial
lanjutan ................................................................................................. 33
4.7 Hasil pengujian sifat fisik, Geser langsung dan uji kuat tekan uniaksial
lanjutan ................................................................................................. 34
4.8 Hasil pengujian sifat fisik, Geser langsung dan uji kuat tekan uniaksial
lanjutan ................................................................................................. 35
4.9 Hasil pengujian sifat fisik, Geser langsung dan uji kuat tekan uniaksial
lanjutan ................................................................................................. 36
5.1 Hasil uji labolatorium dengan nilai material terkecil dan terbesar ....... 36
5.2 Tinggi dan sudut lereng yang digunakan dalam simulasi lereng tunggal dan
lereng disposal ..................................................................................... 38
5.3 Parameter yang digunakan dalam menentukan pemodelan geoteknik . .. 38
5.4 Analisis lereng tunggal pada kondisi setengah jenuh.. ......................... 39
5.5 Analisi lereng tunggal pada kondisi kering .......................................... 40
5.6 Analisi lereng keseluruhan untuk lereng disposal setengah jenuh ....... 41
5.7 Analisi lereng keseluruhan untuk lereng disposal kering .................... 41
1
\BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Batubara merupakan bahan galian yang bersifat ekonomis, sehingga
diminati oleh investor asing maupun dalam negeri. Usaha pertambangan batubara
mempunyai prospek sebagai sektor andalan pengganti migas dalam membangun
prekonomian di provinsi kalimantan timur dimasa mendatang. Di Indonesia
kebanyakan perusahaan tambang batubara menggunakan sistem tambang terbuka.
Tambang terbuka merupakan salah satu sistem penambangan yang dilakukan
diatas atau relatif dekat dengan permukaan bumi. Suatu kenyataan pula bahwa
usaha pertambangan telah beerhasil meningkatkan kesejahteran manusia dengan
menyediakan bahan baku untuk industri, energi, dan Pada dasarnya perencanaan
tambang terbuka memerlukan perhitungan yang matang agar tercipta tambang
yang aman serta ekonomis. Untuk terciptanya tambang yang aman, dalam tahap
perencanaan perlu di dukung dengan data – data yang berkaitan dengan
geoteknik, seperti besaran dimensi lereng / jenjang baik pada lokasi pit maupun
timbunan, sistem pemberaian tanah, uji kekuatan mekanik tanah dan lain – lain.
PT. Borneo Olah Sarana Sukses. Tbk ( PT. BOSS ) adalah induk
perusahaan pertambangan batubara yang melakukan kegiatan penambangan di
daerah Kecamatan muara pahu desa dasaq Kabupaten Kutai Barat, Provinsi
Kalmantan Timur. Seluruh infrastuktur pendukung operasional penambangan
seperti jalan angkut batubara, perkantoran, perbengkelan, pelabuhan khusus
batubara, dan lainnya berada di daerah Kabupaten Kutai Barat, Provinsi
Kalimantan Timur. Sebelum melakukan penambangan, perlu dilakukan kajian
geoteknik untuk mendukung rancangan desain yang sudah ada. Kajian geoteknik
dilakukan untuk memperkirakan model lereng yang akan diterapkan agar lereng
yang terbentuk nantinya aman dan tidak menimbulkan bahaya. Kajian ini
diharapkan dapat memberikan informasi dan dijadikan sebagai pertimbangan
dalam pembuatan lereng nantinya dengan maksud untuk mengatasi kendala –
2
kendala yang kemungkinan akan muncul pada saat oprasi penambangan
berlangsung.
1.2 Rumusan Masalah
Permasalahan yang akan dibahas dalam masalah ini yaitu:
1. Bagaimana sifat fisik dan sifat mekanik di lokasi penelitian berdasarkan
uji laboratorium.
2. Bagaimana kondisi faktor keamanan lereng tunggal (Single Slope) lereng
keseluruhan ( Overall Slope ) disposal berdasarkan data yang telah ada
1.3 Tujuan Penelitian
Adapun maksud dan tujuan dari penelitian ini sebagai berikut:
1. Mengetahui sifat fisik dan mekanika di lokasi penelitian berdasarkan uji
laboratorium.
2. Mengetahui kondisi lereng tunggal dan lereng keseluruhan disposal yang
aman menggunakan Slide 6.0
1.4 Manfaat Penelitian
1. Untuk mengetahui sifat fisik dan mekanika dari uji laboratoriu
2. Mengetahui faktor keamanan lereng tunggal dan lereng keseluruhan
disposal mengunakan aplikasi Slide 6.
1.5 Batasan Masalah
Adapun batasan masalah penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Kesetabilaran lereng pada area disposal di kaji melalui karakteristik fisik
dan mekanika.
2. Material yang ada di asumsikan menjadi landasan disposal
3. Analisis kesetabilan lereng tunggal (Single Slope) dan lereng keseluruhan
( Overall Slope ) disposal menggunakan aplikasi Slide 6.0
4. Data pengujian laboratorium menggunakan data yang telah ada
5. Metode yang di gunakan yaitu metode Fellinius .
3
1.6 Tahapan Penelitian
Dalam tahapan lapangan kegiatan yang di lakukan terdiri dari kegiatan
yaitu pra lapangan, tahapan lapangan, pasaca lapangan.
1.6.1 Pra Lapangan
1. Studi literatur
Studi literatur dilakukan sebelum pelaksanaan penelitian dengan tujuan untuk
mendapatkan reverensi yang akan membantu dan menunjang pelaksanaan
penelitian serta memahami materi – materi yang akan diterapkan dalam penelitian.
Dari data studi literatur akan diperoleh data sekunder dan laporan terdahulu.
2. Interpretasi.
Interpretasi dilakukan pada, peta topografi dan peta rencana penambangan.
Interpretasi peta topografi digunakan untuk mengetahui kondisi topografi di
lapangan, sedangkan peta rencana penambangan untuk mengetahui rencana
penambangan yang akan di gunakan di daerah penelitian.
1.7 Tahapan Lapangan
a. Sondir tanah
Tes sondir tanah dilaksanakan untuk mengetahui perlawanan penetrasi konus
dan hambatan lekat tanah.Perlawanan penetrasi konus adalah perlawanan tanah
terhadap ujung konus yang dinyatakan dalam gaya persatuan luas.Hambatan lekat
adalah perlawanan geser tanah terhadap selubung bikonus dalam gaya persatuan
luas.
b. Sampel Tanah
suatu sampel yang di dapatkan dari kegiatan penyondiran dan sampel tersebut
akan di bawa ke labolatorium untuk di analisis.
1.8 Paska Lapangan
Pada tahap pasca lapangan kegiatan yang dilakukan antara lain analisa
laboratorium, dan pengolahan data.
4
1.8.1 Analisis Laboratorium
Analisis Laboratorium merupakan suatu kegiatan yang bertujuan untuk
menentukan uji sifat fisik dan sifat mekanika tanah. Adapun pengujian
laboratorium yang dilakukan meliputi kadar air, bobot isi basah, berat jenis, bobot
isi kering, bobot isi jenuh, porositias, angka pori (void ratio) dan deg kejenuhan,
a. Kadar Air w
b. Bobot isi kering =
c. Bobot isi basah
d. Bobot isi jenuh ( )
e. Berat jenis
f. Derajad kejenuhan
g. Porositas (n)
h. Void ratio (e)
Ket:
W = berat tanah total (gr)
WW = berat air (gr)
WS = berat butir padat (gr)
yw = berat vol air
Gs = berat jenis tanah
ys = berat volume butiran
V = volume tanah total (cm3)
Va = volume udara (cm3)
Vw = volume air (cm3)
Vs = volume butiran padat (cm3)
Vv = volume rongga pori (cm3)
Prosedur pengujian sifat fisik Tanah meliputi..
a. Uji Kuat Tekan
5
Uji kuat tekan merupakan tegangan yang terjadi pada sampel batuan dan
sampel tersebut keruntuhan (failure) akibat pembebanan.Uji kuat tekan dapat
ditentukan melalui rumus.
dengan
=Uji kuat tekan
F = Gaya yang bekerja pada sampel batuan pada saat terjadi kerruntuhan
A = Luas penampang sampelbatuan yang diuji.
Adapun prosedur pengujian kuat tekan adalah sebagai berikut :
1. Sampel diletakkan pada alat uji kuat tekan uniaksial
2. Memasang dialgauge untuk pembacaan setiap gesernya
3. Atur kedudukan jarum penunjuk besaran gaya yang bekerja pada
kedudukan awal.
4. Hidupkan mesin dengan kedudukan piston pada kondisi belum bekerja.
5. Gerakkan gagang ke arah atas (up)
6. Putar pada posisi yang tepat, untuk mengatur kecepatan pembebanan.
7. Setelah sampel menyentuh plat atas, atur dial gauge pada kedudukan nol.
8. Amati proses pembebanan danlakukan pencatatan pergerakan deformasi
lateral pada dua “dial gauge” oleh dua orang.
9. Secara terus menerus amati proses pembebanan setelah jarum hitam
pembaca gaya bergerak kembali ke kedudukan nol, jarum merah adalah
jejak pembebanan maksimum pada saat sampel mengalami keruntuhan.
10. Dengan demikian pengujian telah selesai dan kembalikan kedudukan
gagang ke arah netral.
b. Uji Kuat Geser
Uji kuat geser bertujuan untuk mendapatkan harga nilai kohesi (c) dan
sudut gesek dalam (), baik puncak (peak) maupun sisa (residual).Dari uji kuat
geser dapat diproleh tegangan geser sisa ( ) dan tegangan normal ( ).
Tegangan geser sisa ( ) dapat dihitung dengan rumus.
6
dimana :
= Tegangan geser sisa
A = Luas bidang geser
= Harga gaya geser selama penggeseran maju
= Harga gaya geser selama penggeseran mundur
Sedangakan tegangan geser normal ( ) dapat dihitumg dengan rumus.
dimana :
= Tegangan normal
Fn = Gaya normal
A = Luas bidang geser
Adapun prosedur pengujian kuat geser adalah sebagai berikut :
a) Sampel tanah yang berbentuk silinder dipotong bagian tengahnya dengan cara
dipukul, selanjutnya diletakkan kembali dan diikat dengan benang.
b) Sampel tersebut dicetak pada ring (alat cetak tanah)
c) Cetakan sampel tanah pada ring yang sudah di cetak diletakkan pada alat
“shear box”
d) “Dial gauge” dipasang untuk mengukur perpindahan pada arah pergeseran.
e) Gaya normal diberikan dengan pompa hidrolik.
f) Gaya geser diberikan dengan pompa hidrolik sehingga sampel mengalami
perpindahan geser. Gaya geser ini dihentikan setelah perpindahan geser
mencapaikurang lebih ½ diameter geser.
g) Penggeseran dilakukan kembali pada arah mundur (berbalik arah) hingga
perpindahan geser mencapai harga nol.
1.8.2 Pengolahan Data
Hasil analisa laboratorium dijadikan sebagai parameter dalam pembuatan
lereng, dimana analisa tersebut digunakan sebagai properties. Data yang
7
digunakan antara lain,bobot isi kering (Wd), bobot isi jenuh ( s), hasil kohesi (c),
dan sudut geser dalam Friction Angle(°).
1.8.3 Analisis Stabilitas lereng
Setelah dilakukan penyelidikan lapangan dan pengujian laboratorium,
maka data yang diperoleh menjadi masukan (input data) dalam analisis stabilitas
lereng. Dalam penelitian ini analisis dilakukan berdasarkan konsep kesetimbangan
batas dengan menggunakan Program software Slide 6.0 dalam model 2 dimensi.
Mengacu pada MCS (2018), langkah – langkah yang dilakukan dalam analisis
dengan perogram software slide 6.0 sebagai berikut.
Pengaturan analisis dengan memasukkan model permodelan, metode analisis,
statistik, dan lain – lain.
1. Penggambaran model geometri lereng dengan Add External Boundary.
2. Pengaturan bidang gelincir dengan Auto Grid pada kolom surface
3. Pengaturan sifat material dengan memasukkan parameter tipe material, berat
volume, model tegangan geser, kohesi dan sudut gesek dalam.
4. Analisis data dilakukan dengan running data melalui Slide Compute
5. Pengaturan penampilan keluaran hasil SLIDE 6.0 melaului Interpet.
1.8.4 Nilai Faktor Keamanan
Penentuan nilai faktor keamanan merupakan tahapan terakhir dalam
rancangan geometri lereng dimana nilai faktor keamanan dari tiap-tiap lereng
yang aman nantinya akan digunakan untuk penentuan dan rekomendasi
lereng.Perhitungan analisis kestabilan lereng menggunakan bantuan program
Slide 6.0 dari Rocsience. Perhitungan dilakukan untuk lereng tunggal dan lereng
keseluruhan. Sebagai pedoman lereng aman adalah ; untuk lereng tunggal FK ≥
1,20 dan lereng keseluruhan FK ≥ 1,30 (Canmet, 1979).
1.9 Lokasi Penelitian
Penelitian dilakukan di dua tempat yaitu CV. Mineral And Coal Studio
berada di Yogyakarta dan PT. Borneo Olah Sarana Sukses. Tbk ( PT. BOSS )
Dasaq Kutai Barat Kalimantan Timur. Penelitian ini selama kurang lebih 2 bulan
mulai tanggal 10 Juli 2018 sampai dengan tanggal 21 Agustus 2018.
8
Secara administrasi Lokasi daerah penelitian berada di Kecamatan Muara
Pahu, Kabupaten Kutai Barat, Kalimantan Timur. Untuk mencapai daerah
penelitian dapat ditempuh dengan perjalanan sebagai berikut :
1. Apabila dari luar Pulau Kalimantan, perjalanan bisa dilakukan dengan
jalur udara memakan waktu ± 2 jam menuju bandara Sultan Aji
Muhammad Sulaiman Sepingan di Kota Balikpapan.
2. Kemudian dari balikpapan langsung menuju daerah penelitian dengan
menggunakan transportasi darat menggunakan mobil perjalanan
memakan waktu ± 12 jam sampai ke tempat lokasi.
Secara geografis lokasi Kutai Barat Kalimantan Timur terletak antara
113˚4849 sampai 132˚3233 Bujur Timur serta diantara 103˚01'05" Lintang
Utara dan 100˚09'33" Lintang Selatan.
Gambar 1.1 peta lokasi penelitian.MCS 2018
9
1.10 Bagan Alir Penelitian
Tahap Lapangan
Interpretasi
Peta topografi
Peta rencana penambangan
Studi literatur
Pengambialn data sekunder
Laporan terdahulu
Tahap Pra Lapangan
Sondir tanah
Sampel Tanah
Tahap Pasca lapangan
lalllapanganLapangan
Analisis laboratorium
Sifat fisik Sifat mekanik
Pengolahan Data
Nilai Faktor Keamanan
Rekomendasi lereng
Kajian Penggunaan Bundwall Untuk Kesetabilan Lereng Disposal
Pada Penambangan Batu Bara di Kutai Barat Kalimantan Timur
Analisis Stabilitas Lereng
Gambar 1.2 Bagan alir penelitian
10
BAB II
TINJAUAN UMUM
2.1 Fisiografi Regional
Kerangaka tektonik Pulau Kalimantan dibagi menjadi 12 unit yaitu
paparan sunda, Pegunungan Mangkalihat, Paternoster Platform, Tinggian
Kuching, Tinggian Meratus, Tinggian Sampurna, Cekungan Melawi Ketengau,
Cekungan Asemamsem, dan Cekungan Kutai. (MCS 2018)
Salah satu unit kerangka taektonik Pulau Kalimantan adalah cekungan
Tarakan, dimana Tinggian Sampurna merupakan batas bagian utara, Tinggian
Kuching batas pada bagian barat, Pengunungan Mangkalihat batas pada bagian
selatan dan membuka ke arah timut sampe ke Selat Makasar.
Proses pengendapan cekungan Tarakan dimulai dari proses pengangkatan
(trangresi) yang diperkirakan terjadi paka kala Eosen sampai Miosen Awal
bersamaan dengan terjadinya proses pengangkatan gradual pada Tinggian
Kuching dari barat ke timur. Pada kala Miosen Tengah terjadi penurunan (regrasi)
pada cekungan Tarakan, yang dilanjutkan dengan terjadinya pengendapan
progradsai ke arah timur dan membentuk endapan delta yang menutupi endapan
pradelta dan batial.
Cekungan Tarakan mengalami proses penurunan secara lebih aktif lagi
pada kala Miosen sampai Pliosen. Proses sedimentasi delta yang tebal relatif
bergerak ke arah timur terus berlanjut selaras dengan waktu. Cekungan Tarakan
merupakan depresi busur terbuka dimana pada bagian timur dibatasi oleh selat
makassar, pada bagian utara dibatasi oleh Sabah, pada bagian barat dibatasi oleh
Tinggian Kuching, sedangkan pada bagian selatan dibatasi oleh Pegunungan
Suikerbood dan Tinggian Mangkalihat.
Cekungan Tarakan merupakan cekungan yang terletak pada bagian paling
utara dari pulau kalimantan. Berdasarkan pada fasies dan lingkungan
pengendapanya, cekungan Tarakan dapat dibedakan menjadi 4 sub cekungan yaitu
Sub Cekungan Tidung, Sub cekungan Tarakan, Sub CekunganMuara, dan Sub
Cekungan Berau.
11
2.2 Geologi Regional
Kalimantan Timur, Kalimantan Selatan dan Kalimantan Tengah
merupakan margin dari epikontinental Asia atau lebih dikenal dengan sebutan
Dangkalan Sunda / Paparan Sunda atau “Sunda Platform” (Gambar 2.1).Wilayah
ini stabil sejak Pra-Tersier.Cekungan-cekungan yang berada di wilayah ini
merupakan lahan berbagai endapan dari bahan bersifat anorganik dan organik
yang diendapkan secara normal tanpa banyak mengalami gangguan tektonik.
Bahan-bahan organik yang diendapkan setelah mengalami berbagai proses kimia
dan fisika menghasilkan batubara, minyak dan gas bumi. Cekungan-cekungan
yang mengandung bahan energi ini yaitu Cekungan Tarakan, Cekungan Kutai dan
Cekungan Barito. ( MCS 2018)
Gambar 2.1. Peta Sebaran Cekungan Mengandung Batubara, Minyak dan Gas
Bumi di Indonesia (Koesoemadinata dan Pulunggono, 1971)
Kondisi stabil selama proses pengendapan yang berlangsung di cekungan-
cekungan tersebut dapat terlihat pada Gambar 2.2., dimana pada gambar tersebut
dapat dilihat kesamaan susunan litologi, stratigrafi, beserta masa pengendapannya,
batubara diendapkan pada kala Eosen hingga Pliosen dengan akumulasi
pengendapan paling tebal pada awal Miosen Tengah.
12
Batubara di pulau Kalimantan dipetakan dan dilaporkan oleh ahli-ahli
geologi dari Belanda seperti: Everwijn, R (1859,1876), Posewitz, T (1892),
Hogenraad, G.A (1919), Loepold, W dan I.M. Van Der Vlerk (1931), Ubaghs,
J.G.H (1936), Leutenegger, W.O (1941), Liechti, P (1952). Pada tahun 1974
Billman, H.G dan L.W. Kartadipura memetakan Biostatigrafi zonasi Kutai
Kalimantan Timur.
Cekungan Kutai Kalimantan Timur adalah salah satu cekungan berumur
Tersier dengan luas kurang lebih 25.600.000.000 Ha (10.000 mil persegi), dengan
batas cekungan Utara di punggungan Mangkaliat, sebelah Timur di Selat
Makassar, di Selatan pada kerak Petenosfer dan di sebelah Barat berbatasan
dengan tinggian Kuching . (Gambar 2.3).
Cekungan Kutai terbentuk dari endapan sedimen Tersier yang diendapkan
dari arah barat ke timur berupa endapan-endapan klastik.Kelompok batuan
pembawa batubara diendapkan pada empat periode yaitu pada Eosen akhir,
Miosen Awal, Miosen Tengah dan Miosen Akhir.
13
Gambar 2.2. Korelasi Litologi Cekungan Kutai, Barito dan Tarakan.
Gambar 2.3 Cekungan Tektonik Regional Kalimantan
Para penyelidik terdahulu yang telah melakukan penelitian di daerah
rencana tambang PT. TSA dan PT. FKP adalah sebagai berikut:
14
1. Mizonov.K.V (1960,1961), Huffco (1972), Subdirektorat Eksplorasi
Direktorat Geologi (1975) yang telah memetakan stratigrafi detail dan membuat
peta geologi dari Kalimantan Timur sampai Kalimantan Selatan.
2. N. Suwarna dan T. Apandi (1994) telah melakukan survey dan pemetaan
geologi pada tahun 1978 dan 1979, mengkompilasikan data geologi dari
Pertamina dan hasil proyek pemetaan geologi serta menginterpretasikan foto
udara sehingga menghasilkan peta geologi (Peta Geologi lembar Longiram,
Kalimantan Timur).
Daerah penyelidikan termasuk dalam cekungan Kutai yang merupakan
bagian timur dari pengendapan Tersier di Kalimantan bagian Timur yang secara
fisiografi mempunyai iklim tropis basah dengan perbedaan suhu antara siang dan
malam cukup besar. Kondisi batuan mempunyai tingkat pelapukan sangat tinggi,
dimana dijumpai tebal soil lebih dari 5 meter, keadaan batuan agak lapuk,
walaupun dibeberapa tempat masih dijumpai singkapan batuan yang masih segar.
Daerah penyelidikan terdiri dari daerah dataran, perbukitan bergelombang lemah
sampai sedang, dengan perbedaan elevasi dari 20 meter sampai dengan 225 meter.
2.3 Statigrafi Regional
Sedimen-sedimen Tersier yang diendapkan di Cekungan Kutai bagian
timur adalah sangat tebal dengan fasies pengendapan yang berbeda-beda.Namun
demikian keseluruhan lapisan sedimen memperlihatkan siklus genanglaut-
susutlaut (transgresi-regresi) seperti halnya cekungan-cekungan lain di Indonesia
bagian barat (Schlumberger, 1986). Akibatnya banyak ditemukan nama formasi
yang berbeda satu sama lainnya.
Urutan regresif di Cekungan Kutai mengandung lapisan-lapisan klastik
deltaik hingga paralik mengandung banyak lapisan-lapisan batubara hingga lignit,
sehingga merupakan kompleks delta yang terdiri dari siklus endapan delta. Tiap
siklus dimulai dengan endapan paparan delta (delta plain) yang terdiri dari
endapan rawa (swamp), endapan alur sungai (channel), point bar, tanggul-tanggul
sungai (natural levees), dan crevase splay. Di tempat yang lebih dalam diendapkan
sedimen delta front dan prodelta.Kemudian terjadi transgresi dan diendapkan
15
sedimen laut di atas endapan paparan delta.Disusul adanya regresi dan sedimen
paparan delta kembali yang diendapkan di atas endapan delta front dan
prodelta.Siklus-siklus endapan delta ini terlihat jelas di Cekungan Kutai dari
Eosen sampai Tersier Muda prograding dari barat ke timur. Ditandai oleh
pengendapan Formasi Pamaluan, Formasi Bebulu (Miosen Awal-Miosen
Tengah), formasi Pulaubalang, Formasi Balikpapan (Miosen Tengah), Formasi
Kampungbaru (Miosen Akhir-Pliosen).
Formasi Bebulu litologi penyusunnya terdiri dari batugamping berwarna
putih kekuningan, berlapis. Kandungan foraminifera besar yang dijumpai pada
batugamping menunjukkan umur Miosen Bawah-Miosen Tengah. Sistem delta
yang berumur Miosen Tengah berkembang cepat ke arah timur dan tenggara
meliputi daerah cekungan.
Di atas batugamping Formasi Bebulu diendapkan Formasi Pulaubalang,
formasi ini dicirikan oleh perselingan batupasir, batulanau dan serpih. Formasi ini
dapat dibedakan dari formasi lainnya karena perlapisannya sangat bagus dan
relatif lebih resisten terhadap pelapukan dibanding formasi-formasi lain, sehingga
formasi ini mudah dikenali dengan citra satelit.
Formasi ini terdiri dari perselingan batupasir, batulanau dan serpih.
Batupasir berbutir halus sampai sedang, keras, di dalam batupasir ditemukan
boulder bulat berdiameter 0,5 m dan terdapat lensa-lensa terdiri dari fragmen kecil
lignit yang membentuk struktur silang siur. Ke arah atas ditemukan batupasir
halus dengan laminasi silang siur, berselingan dengan serpih keras mempunyai
laminasi sejajar. Kemudian ditemukan batupasir halus dengan sisipan
konglomerat yang berfragmen ukuran 5 - 40 cm, fragmen batubara berwarna
hitam ditemukan dalam konglomeat tersebut.Pengangkatan ini menyebabkan
terjadinya progading delta ke timur pada Miosen Tengah.
Adanya silang siur dalam dua arah menunjukkan endapan tidal facies.Juga
ditemukan batulempung abu-abu dengan struktur sedimen retak-retak yang
menunjukkan batulempung tersebut setelah diendapkan langsung terletak di atas
air. Juga dijumpai ripple mark dan burrow yang menunjukkan lingkungan laut
dangkal.
16
Di atas Formasi Pulaubalang diendapkan Formasi Balikapapan yang
merupakan perselingan batupasir dan batulempung dengan sisipan batulanau,
serpih, batugamping dan batubara.Formasi Balikpapan yang terdiri dari beberapa
siklus endapan delta.Sedimen ini mudah dikenal di lapangan karena adanya
batubara yang cukup tebal.
Pada satuan batupasir kuarsa berkembang sekuen menghalus ke atas, dari
batupasir konglomeratan, batupasir lalu berubah menjadi batulempung.Batupasir
kuarsa pada satuan ini berwarna putih-coklat, berbutir kasar-sedang, lepas,
porositas sangat baik, butiran terdiri dari feldspar, rijang, litik, kuarsa, karbon.
Batulempung diatasnya secara umum lanauan batas tegas, berwarna putih bercak-
bercak merah, juga dijumpai adanya nodul oksida besi, fosil akar dan material
karbon.
Tidak diketemukannya struktur sedimen yang mengindikasikan suatu delta
seperti sekuen mengkasar ke atas, atau struktur yang mencerminkan adanya
pengaruh pasang surut air laut, seperti flaser bedding, lenticular bedding, wavy
bedding, dan intensifnya oksidasi menunjukkan bahwa lingkungan pengendapan
ini relatif jauh dari laut. Ditafsirkan sebagai endapan alluvial plain dengan fluvial
channel.
Selanjutnya formasi paling muda di Cekungan Kutai adalah Formasi
Kampungbaru yang dicirikan oleh batupasir kuarsa dengan sisipan batulempung,
serpih, batulanau, dan lignit. Singkapan sangat jarang karena tertutup oleh
soil.Singkapan yang teramati di dekat persimpangan jalan Balikpapan-Samarinda
dan jalan menuju Semoi terdiri atas perselingan batulempung abu-abu dengan
batulanau merah kecoklatan.Menurut Allen GP Coadou (1984) bagian bawah
Formasi Kampungbaru terdapat batugamping yang juga merupakan siklus
pengendapan delta Formasi Balikpapan.
Wilayah PKP2B PT.TSA dan PT. FKP termasuk dalam Cekungan Kutai
yang terdiri dari 4 (empat) Formasi yaitu Formasi Pulaubalang, Formasi Meragoh,
Formasi Balikpapan, Formasi Kampungbaru yang berumur Oligosen - Pliosen dan
pada beberapa tempat terdapat lapisan penutup Resen yang terdiri dari batuan
17
tidak terkonsolidasikan. Variasi lithologi dari masing-masing formasi sebagai
berikut :
1. Formasi Pulaubalang terdiri dari batupasir kuarsa dan grewak,
batulempung ddengan sisipan batugamping, tuff dan batubara dengan ketebalan
formasi kurang lebih 2500 meter, diperkirakan berumur Miosen Tengah dan
lingkungan pengendapannya darat – laut dangkal. Satuan ini ditindih selaras oleh
Formasi Balikpapan.
2. Formasi Meragoh terdiri dari lava, diabas, tuff, breksi gunungapi dan
aglomerat, umurnya diperkirakan Miosen Awal sampai Miosen Tengah, namun
mungkin pula berumur Oligosen. Batuan ini diduga berasal dari hasil kegiatan
gunung api yang berpusat di G. Meragoh.
3. Formasi Balikpapan terdiri dari batupasir kuarsa dan batulempung dengan
sisipan batulanau, serpih dan batugamping. Berumur Miosen Tengah – Akhir
dengan ketebalannya kurang lebih 1800 meter dengan lingkungan pengendapan
lithoral sampai laut dangkal. Satuan ini mengalasi tidak selaras dengan Formasi
Kampungbaru.
4. Formasi Kampungbaru terdiri dari batupasir kuarsa bersisipan
batulempung, batulanau, konglomerat aneka bahan, lignit, gambut dan oksida
besi, ketebalan 250 m sampai 800 meter serta lingkungan pengendapannya sungai
sampai darat. Formasi ini diduga berumur Pliosen.
5. Satuan endapan sungai yang merupakan satuan endapan yang terdiri dari
lumpur, lempung, pasir, setempat terdapat kerikil, rijang, kuarsa dan basalt yang
berumur recsent dan biasanya terdapat di sepanjang Sungai Mahakam.
18
Gambar 2.4. Peta Geologi Regional Wilayah Penelitian
Gambar 2.5. Kolom Stratigrafi Cekungan Kutai (Huffco, 1972)